SE440662B - Forfarande for att tverbinda plast och/eller kautschuk som anvends for elektriska isolatorer - Google Patents

Description

7900530-2 genom att sönderfalla i radikalfragment som åstadkommer tvärbindningen.

Exempel på sådana bryggbildare är vissa peroxider eller system av radikalbildare med ämnen som överför den i det elektriska växelfältet upptagna energien på radikalgivaren. De hittills använda ämnena eller ämnesblandningarna har också, såsom väntas kan, den egenskapen att de behåller en betydande del av sin aktivitet i det elektriska växelfältet efter tvärbindningsprocessen. Även efter tvärbindningsprocessen besitter plasten egenskapen att träda i växelverkan med ett elektriskt växelfält.

Exempel härpå är blandningar av inte reaktiva peroxider, såsom di-t- butylperoxid med reaktiva tillsatsämnen, såsom tri-allyloxi-s-triazin, speciella kolsvartsorter eller halogenkolväten (klorerad paraffin).

De med detta förfarande erhållna,plasterna har dåliga isolator- egenskaper.

Uppfinningen har påvisat att de dåliga isolatoregenskaperna beror på att bryggbildarna resp bryggbildarsystemen med en aktiv tillsats har behållit sina aktiva molekyler resp molekylslag oförändrade. Den 1 icke aktiverbara plåster inarbetade blandningen av dylika bryggbildarsystem aktiveras visserligen i det elektriska växelfältet och medför brygg- bildning i plasten men de aktiva molekylerna eller molekylslagen förblir oförändrade, resp oförändrade i de för aktiviteten väsentliga bmrådena.

Hit hör bland de nämnda exemplen kolsvartsorterna och halogenkolvätena, vilkas aktivitet i varje fall påverkas av oväsentliga bireaktioner, och triallyloxi-s-triazin vars aktivitet kan lokaliseras till den heterooyk- liska ringen i molekylen, som emellertid icke heller förändras vid allyl- gruppernas deltagande i reaktionen med radikalerna.

Andra exempel på bryggbildare som ger plasten dåliga isolator- egenskaper även efter åstadkommen tvärbindning är sådana med funktio- nella grupper som svarar för bryggbildarens aktiverbarhet i växelfältet men som inte förlorar sin aktivitet genom aktiveringen; hit hör brygg- bildare med halogenatomer eller nitrogrupper. Fragmenten blir antingen ympade på polymerkedjan eller blir kvar i omvandlad form i plasten. I varje fall finns det kvar en i det elektriska växelfältet aktiverbar molekylgruppering som visserligen inte är i stånd att tvärbinda på nytt men som likväl medför dåliga isolatoregenskaper.

Till grund för uppfinningen ligger uppfattningen att det måste vara möjligt att framställa en som högvärdig isolator användbar plast genom att man genom inverkan av högfrekvent elektriskt växelfält elimi- nerar den elektriska aktiviteten hos hjälpmaterialet som för tvärbind- ningen tillsats den elektriskt inaktiva plasten. 7900530-2 3 Det är uppfinningens uppgift att tillhandahålla ett förfarande för att åstadkomma en utomordentligt snabb tvärbindning i det elektriska växelfältet, vid vilket förfarande en som elektrisk isolator utomordent- ligt lämplig tvärbunden plast och/eller kautschuk uppkommer.

Uppfinningen består i att man i plasten och/eller kautschuken blandar ett hjälpmaterial, som är aktiverbart av ett högfrekvent elektriskt växelfält under energiupptagning, varvid vid aktiveringen hjälpmaterialet som bryggbildare eller bryggbildarsystem omsättes med plasten och/eller kautschuken och/eller under energiupptagningen om- vandlar upptagen energi till värme, och genom aktiveringen sönder- faller i resp omsättes till elektriskt inaktiva ämnen, varefter bland- ningen behandlas i ett högfrekvent elektriskt fält.

För att i det elektriska växelfältet genomföra tvärbindnings- processen hos en i det elektriska växelfältet inte aktiverbar plast och/ eller kautschuk använder man enligt uppfinningen en bryggbildare resp ett system av bryggbildare vilken kan aktiveras genom behandling i ett elektriskt växelfält, vilken vid behandling medelst det elektriska växel- fältet fullständigt sönderfaller eller omsättes, och vars sönderfalls- eller omsättningsprodukter är efter behandlingen i det elektriska växel- fältet inaktiva på sådant sätt att de inte negativt påverkar de elektris- ka egenskaperna hos plasten och/eller kautschuken.

Använder man en sådan bryggbildare som exempelvis t-butylperben- soat befunnits vara, så erhåller man en tvärbunden plast vars elektriska egenskaper icke negativt påverkas genom bryggbildartillsatsen och som är synnerligen lämplig som elektrisk isolator. man ernår genom att använda denna bryggbildare eller analogt uppbyggda peroxider samtidigt den för- delen att tvärbindningen äger samtidigt och likformigt rum på ytterst kort tid i samtliga plastsektioner så att tvärbindningssträckan kan hållas mycket kort. Förfarandet enligt uppfinningen ger upphov till förstklassiga elektriska isolatorer med ringa behov av maskinell ut- rustning.- Vill man tvärbinda ett föremål i UHF-fältet, med början vid rums- temperatur, så erfordras tvärbindningstider av tre till fem minuter, varvid en del av peroxiden utfaller okontrollerat. Vid en tillsats av 5 viktprocent peroxid kan likväl ernås en tvärbindningsgrad av 95%.

Sätter man in föremålet i UHF-fältet vid högre temperatur än rumstemperaturen, så kan kortare tvärbindningstider användas. För tvär- bindning av polyeten vid temperaturer under mjukningstemperaturen, där polyetylenen sålunda har stabil form, finns det en rad användningsmöjlig- heter. Plasten kan tvärbindas i form av separata bitar av sådant slag som framställes i en sprutgjutmaskin om den,formade Plaßtåfllen

Claims (4)

7900530-2 4 ' omedelbart efter det att den uttagits ur sprutgjutmaskinsformen föres in i UHF-fältet. Plasten kan emellertid även tvärbindas som ett band eller en sträng så snart den har lämnat skruvextrudern i vars huvudstycke den formats till ett band eller en sträng. Särskilt intressant är förfarandet enligt uppfinningen när plaster och kautschnkblandningar skall bearbetas vilka är själva helt opolära och därför inte kan uppvärmas i UHF-fältet genom att energi upptages och omsättes i värme. Utföringsexempel 1) 1000 g polyeten och 50 g t-butylperbensoat blandades tillsammans i en virvelblandare 15 sekunder vid 3000 varv/min. För att ernå en likformig fördelning av tillsatsmaterialet i polyetenen plasticerades blandningen i en enskruvsextruder och homogeniserade. För detta ändamål var den nyttja- de skruven utrustad med en spaltskiva. Under extruderingsprocessen var skruvvarvtalet och cylindertempereringen så inställda att den genomsnitt- liga temperaturen på massan vid munstycksöppningen uppgick till 12000. I omdelbar anslutning till blandningsförfarandet uppvärmdes en del av den extruderade massan i ett ultrahögfrekvent växelfält med frekvensen f = 2.450 Mhz samt med en maximal uteffekt av 2,1 KW. Massans temperatur steg snabbt under behandlingen i växelfältet och belöpte sig efter 15 sek till 14000, varvid en tvärbindningsgrad av 50% ernåddes, och efter 25 sek till 153°C, varvid en tvärbindningsgrad av 75% ernåddes. 2) 1000 g EP-kautschuk och 50 g t-butylperbensoat blandades som i exempel 1, plasticerades och homogeniserades, varvid dock massans tempe- ratur vid munstycksöppningen belöpte sig till 110°C. I anslutning här- till tvärbands formmassan såsom i exempel 1. I Efter 30 sek uppmättes en temperatur på massan av 129°0 och tvärbindningsgraden uppgick vid denna tidpunkt till 52%; efter 1 minut uppgick massans temperatur till 14600 och motsvarande tvärbindningsgrad var 57%. P a t e n t k r a v :

1. Förfarande för att med en bryggbildare tvärbinda plast och/eller kautschuk som°används till elektrisk isolering, k ä n - n e t e c k n a t av att man i plasten och/eller kantschuken blandar i ett hjälpmaterial, som är aktiverbart av ett högfrekvent elektriskt växelfält under energiupptagning,'varvid vid aktiveringen hjälp- materialet som bryggbildare eller bryggbildarsystem omsättes med _ plasten och/eller kautschuken och/eller under energiupptagningen om- vandler upptagen energi till värme, och genom aktiveringen sönderfaller i resp omsättes till elektriskt inaktiva ämnen, varefter blandningen behandlas i ett högfrekvent elektriskt fält. vsoosso-2 5

2. Förfarande enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att man som hjälpmaterial använder t-butylperbensoat eller en analogt uppbyggd organisk peroxid.

3. Förfarande enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att man använder en plast och/eller kautschuk som är opolär i det elektriska UHF-fältet.

4. Förfarande enligt något av kraven 1 ~ 3, k ä n n e t e c k - n a t av att tvärbindningen företages vid temperaturer under plastens eller kautschukblandningens mjukningstemperatur, företrädesvis dock vid högre temperatur än rumstemperaturen.